(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像データに基づき色材を用いて記録用紙上に画像を形成する画像形成部へ画像データが出力される前でかつ前記画像形成部による画像形成と非同期のタイミングで、前記画像形成部へ出力される画像データに基づき、前記画像形成部による画像形成での使用色材量の予測値を、前記画像データが表す画像を複数の領域に分割したときの個々の分割領域毎に演算する演算手段と、
前記演算手段によって演算された前記個々の分割領域毎の前記使用色材量の予測値を付加した画像データを、前記画像形成部による画像形成と同期したタイミングで前記画像形成部へ順に出力する出力手段と、
を含む画像処理装置であって、
前記出力手段は、前記画像形成部へ出力する画像データが表す画像中に、前記画像形成部による画像形成で記録用紙上から逸脱する領域が生ずる場合に、前記画像形成部へ出力する画像データのうち前記逸脱領域に属する画素の濃度値を、色材を用いた画像形成を行わないことを意味する濃度値へ置き換えると共に、濃度値の置き換えによって生ずる、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値の誤差を演算し、前記画像形成部へ出力する画像データへ付加する前記使用色材量の予測値を演算した誤差に応じて補正する画像処理装置。
【請求項２】
前記画像形成部による画像形成と非同期に、記憶手段から画像データを読み出し、読み出した画像データに画像処理を行って前記画像形成部へ出力するための処理済かつ予測値未付加の画像データを生成し、生成した処理済かつ予測値未付加の画像データを前記記憶手段に格納する画像処理手段を更に備え、
前記演算手段は、前記画像処理が行われた処理済かつ予測値未付加の画像データが前記画像処理手段から入力され、入力された処理済かつ予測値未付加の画像データに基づいて前記個々の分割領域毎の前記使用色材量の予測値の演算を行い、前記個々の分割領域毎に演算した使用色材量の予測値を前記記憶手段に格納し、
前記出力手段は、前記記憶手段に格納された処理済かつ予測値未付加の画像データ及び前記個々の分割領域毎の使用色材量の予測値を各々読み出し、読み出した処理済かつ予測値未付加の画像データに読み出した前記使用色材量の予測値を付加する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記出力手段は、前記画像形成部への前記個々の分割領域の画像データの入力タイミングと、前記画像形成部への前記個々の分割領域の前記使用色材量の予測値の入力タイミングと、に、前記画像形成部における任意の分割領域の画像形成タイミングと、前記画像形成部における前記任意の分割領域の前記使用色材量の予測値の使用タイミングと、のずれに応じた時間差が生ずるように、前記使用色材量の予測値を前記個々の分割領域毎に分離して前記画像データに各々付加する請求項１又は請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記画像形成部は、前記個々の分割領域毎に、前記使用色材量の予測値を互いに異なるタイミングで複数回使用し、
前記出力手段は、前記使用色材量の予測値が、前記個々の分割領域毎に、前記画像形成部における前記使用色材量の予測値の使用タイミングに応じたタイミングで前記画像形成部に複数回入力されるように、前記使用色材量の予測値を、前記個々の分割領域毎に前記画像データの互いに異なる複数の位置に各々付加する請求項３記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記演算手段は、前記画像データが表す画像の画素毎の濃度値を前記画像データの出力順に沿った個々のライン毎に積算することで、前記画像データが表す画像をライン単位で分割したときの個々のライン毎の使用色材量の予測値を演算する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記演算手段は、前記画像データが表す画像の画素毎の濃度値を、前記画像データの出力順に沿った第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に各々複数画素から成る個々のブロック毎に積算することで、前記画像データが表す画像を複数の前記ブロックに分割したときの個々の前記ブロック毎の前記使用色材量の予測値を演算する請求項１〜請求項４の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記出力手段は、前記使用色材量の予測値を前記個々の分割領域毎に分離して前記画像データに各々付加し、前記画像形成部へ出力すると共に、前記画像形成部へ出力した各画素の濃度値を分割領域毎に積算し、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値との差分を分割領域毎に演算するか、又は、前記濃度値を置き換えた前記画素の置き換え前の濃度値を分割領域毎に積算することで、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値の誤差を分割領域毎に演算し、単一の分割領域について前記誤差を演算する度に、前記画像形成部へ未出力でかつ前記画像形成部への出力時期が最も早い前記使用色材量の予測値を演算した前記誤差に応じて補正する請求項１記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、前記色材としてトナーを用い電子写真方式により画像を形成する構成であり、
前記演算手段は、前記使用色材量としての使用トナー量の予測値を前記個々の分割領域毎に演算する請求項１〜請求項７の何れか１項記載の画像処理装置。
【請求項９】
入力された画像データに基づき色材を用いて記録用紙上に画像を形成する画像形成部と接続されたコンピュータを、
前記画像形成部へ画像データが出力される前でかつ前記画像形成部による画像形成と非同期のタイミングで、前記画像形成部へ出力される画像データに基づき、前記画像形成部による画像形成での使用色材量の予測値を、前記画像データが表す画像を複数の分割領域に分割したときの個々の分割領域毎に演算する演算手段、
及び、前記演算手段によって演算された前記個々の分割領域毎の前記使用色材量の予測値を付加した画像データを、前記画像形成部による画像形成と同期したタイミングで前記画像形成部へ順に出力する出力手段
として機能させるための画像処理プログラムであって、
前記出力手段は、前記画像形成部へ出力する画像データが表す画像中に、前記画像形成部による画像形成で記録用紙上から逸脱する領域が生ずる場合に、前記画像形成部へ出力する画像データのうち前記逸脱領域に属する画素の濃度値を、色材を用いた画像形成を行わないことを意味する濃度値へ置き換えると共に、濃度値の置き換えによって生ずる、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値の誤差を演算し、前記画像形成部へ出力する画像データへ付加する前記使用色材量の予測値を演算した誤差に応じて補正する画像処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像処理装置及び画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置における現像剤の消費量予測に関し、特許文献１には、ＤＭＡ(Direct Memory Access)データ転送回路によって画像メモリからの画像データの転送を行い、ＬＯＧ変換回路によってＲＧＢ画像データからＣＭＹ画像データへの変換を、ＵＣＲ(under color removal：下色除去)回路によってＣＭＹ画像データからＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ画像データへの変換を順に行い、ＰＷＭ(Pulse Width Modulation：パルス幅変調)回路によってＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ画像データからレーザの点灯制御を行う構成において、上記処理と並行して、ＵＣＲ回路から出力された画像データ信号をルックアップテーブル(ＬＵＴ)によるデータ補正を経て積算器でトナー色毎にページ単位で積算し、ＣＰＵは積算結果を読み出してメモリに一旦格納した後、トナー色毎に格納した積算結果をメモリに読み出し、トナー消費量予測データとしてプリンタへ通知する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−０４３７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、画像形成部へ出力する画像データが表す画像中に、画像形成部による画像形成で記録用紙上から逸脱する領域が生ずるときに、使用色材量のより正確な予測値を画像形成部へ出力することができる画像処理装置及び画像処理プログラムを得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係る画像処理装置は、入力された画像データに基づき色材を用いて記録用紙上に画像を形成する画像形成部へ画像データが出力される前でかつ前記画像形成部による画像形成と非同期のタイミングで、前記画像形成部へ出力される画像データに基づき、前記画像形成部による画像形成での使用色材量の予測値を、前記画像データが表す画像を複数の領域に分割したときの個々の分割領域毎に演算する演算手段と、前記演算手段によって演算された前記個々の分割領域毎の前記使用色材量の予測値を付加した画像データを、前記画像形成部による画像形成と同期したタイミングで前記画像形成部へ順に出力する出力手段と、を含む画像処理装置であって、前記出力手段は、前記画像形成部へ出力する画像データが表す画像中に、前記画像形成部による画像形成で記録用紙上から逸脱する領域が生ずる場合に、前記画像形成部へ出力する画像データのうち前記逸脱領域に属する画素の濃度値を、色材を用いた画像形成を行わないことを意味する濃度値へ置き換えると共に、濃度値の置き換えによって生ずる、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値の誤差を演算し、前記画像形成部へ出力する画像データへ付加する前記使用色材量の予測値を演算した誤差に応じて補正する。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記画像形成部による画像形成と非同期に、記憶手段から画像データを読み出し、読み出した画像データに画像処理を行って前記画像形成部へ出力するための処理済かつ予測値未付加の画像データを生成し、生成した処理済かつ予測値未付加の画像データを前記記憶手段に格納する画像処理手段を更に備え、前記演算手段は、前記画像処理が行われた処理済かつ予測値未付加の画像データが前記画像処理手段から入力され、入力された処理済かつ予測値未付加の画像データに基づいて前記個々の分割領域毎の前記使用色材量の予測値の演算を行い、前記個々の分割領域毎に演算した使用色材量の予測値を前記記憶手段に格納し、前記出力手段は、前記記憶手段に格納された処理済かつ予測値未付加の画像データ及び前記個々の分割領域毎の使用色材量の予測値を各々読み出し、読み出した処理済かつ予測値未付加の画像データに読み出した前記使用色材量の予測値を付加する。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記出力手段は、前記画像形成部への前記個々の分割領域の画像データの入力タイミングと、前記画像形成部への前記個々の分割領域の前記使用色材量の予測値の入力タイミングと、に、前記画像形成部における任意の分割領域の画像形成タイミングと、前記画像形成部における前記任意の分割領域の前記使用色材量の予測値の使用タイミングと、のずれに応じた時間差が生ずるように、前記使用色材量の予測値を前記個々の分割領域毎に分離して前記画像データに各々付加する。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記画像形成部は、前記個々の分割領域毎に、前記使用色材量の予測値を互いに異なるタイミングで複数回使用し、前記出力手段は、前記使用色材量の予測値が、前記個々の分割領域毎に、前記画像形成部における前記使用色材量の予測値の使用タイミングに応じたタイミングで前記画像形成部に複数回入力されるように、前記使用色材量の予測値を、前記個々の分割領域毎に前記画像データの互いに異なる複数の位置に各々付加する。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載の発明において、前記演算手段は、前記画像データが表す画像の画素毎の濃度値を前記画像データの出力順に沿った個々のライン毎に積算することで、前記画像データが表す画像を前記ライン単位で分割したときの個々のライン毎の使用色材量の予測値を演算する。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜請求項４の何れか１項記載の発明において、前記演算手段は、前記画像データが表す画像の画素毎の濃度値を、前記画像データの出力順に沿った第１方向及び前記第１方向に交差する第２方向に各々複数画素から成る個々のブロック毎に積算することで、前記画像データが表す画像を複数の前記ブロックに分割したときの個々の前記ブロック毎の前記使用色材量の予測値を演算する。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記出力手段は、前記使用色材量の予測値を前記個々の分割領域毎に分離して前記画像データに各々付加し、前記画像形成部へ出力すると共に、前記画像形成部へ出力した各画素の濃度値を分割領域毎に積算し、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値との差分を分割領域毎に演算するか、又は、前記濃度値を置き換えた前記画素の置き換え前の濃度値を分割領域毎に積算することで、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値の誤差を分割領域毎に演算し、単一の分割領域について前記誤差を演算する度に、前記画像形成部へ未出力でかつ前記画像形成部への出力時期が最も早い前記使用色材量の予測値を演算した前記誤差に応じて補正する。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項１〜請求項７の何れか１項記載の発明において、前記画像形成部は、前記色材としてトナーを用い電子写真方式により画像を形成する構成であり、前記演算手段は、前記使用色材量としての使用トナー量の予測値を前記個々の分割領域毎に演算する。
【００１４】
請求項９記載の発明に係る画像処理プログラムは、入力された画像データに基づき色材を用いて記録用紙上に画像を形成する画像形成部と接続されたコンピュータを、前記画像形成部へ画像データが出力される前でかつ前記画像形成部による画像形成と非同期のタイミングで、前記画像形成部へ出力される画像データに基づき、前記画像形成部による画像形成での使用色材量の予測値を、前記画像データが表す画像を複数の分割領域に分割したときの個々の分割領域毎に演算する演算手段、及び、前記演算手段によって演算された前記個々の分割領域毎の前記使用色材量の予測値を付加した画像データを、前記画像形成部による画像形成と同期したタイミングで前記画像形成部へ順に出力する出力手段として機能させるための画像処理プログラムであって、前記出力手段は、前記画像形成部へ出力する画像データが表す画像中に、前記画像形成部による画像形成で記録用紙上から逸脱する領域が生ずる場合に、前記画像形成部へ出力する画像データのうち前記逸脱領域に属する画素の濃度値を、色材を用いた画像形成を行わないことを意味する濃度値へ置き換えると共に、濃度値の置き換えによって生ずる、前記演算手段によって演算された使用色材量の予測値の誤差を演算し、前記画像形成部へ出力する画像データへ付加する前記使用色材量の予測値を演算した誤差に応じて補正する。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１,８,９記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、画像形成部へ出力する画像データが表す画像中に、画像形成部による画像形成で記録用紙上から逸脱する領域が生ずるときに、使用色材量のより正確な予測値を画像形成部へ出力することができる、という効果を有する。
【００１６】
請求項２記載の発明は、画像処理手段が画像処理を行って記憶手段に格納した画像データを記憶手段から読み出して使用色材量の予測値を演算する場合よりも、前記画像形成部へ画像データが出力される前に行う処理に要する時間を短縮することができる、という効果を有する。
【００１７】
請求項３記載の発明は、画像データに付加されて入力された使用色材量の予測値を画像形成部側がメモリ等に記憶しておく必要が無くなる、という効果を有する。
【００１８】
請求項４記載の発明は、画像形成部が使用色材量の予測値を互いに異なるタイミングで複数回使用する構成である場合にも、画像データに付加されて入力された使用色材量の予測値を画像形成部側がメモリ等に記憶しておく必要が無くなる、という効果を有する。
【００１９】
請求項５記載の発明は、画像形成部による使用色材量の予測値に基づく制御を、画像のライン単位で切り替えることが可能になる、という効果を有する。
【００２０】
請求項６記載の発明は、画像形成部による使用色材量の予測値に基づく制御を、画像のブロック単位で切り替えることが可能になる、という効果を有する。
【００２２】
請求項７記載の発明は、本構成を有しない場合と比較して、画像形成部へ出力する画像データが表す画像中に、画像形成部による画像形成で記録用紙上から逸脱する領域が生ずるときに、画像形成部による使用色材量の予測値に基づく制御の遅れをより小さくすることができる、という効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】実施形態で説明した画像形成装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】画像処理回路の概略構成を示すブロック図である。
【図３】データ出力回路の概略構成を示すブロック図である。
【図４】(Ａ)は色材量計数部の構成の一例を示すブロック図、(Ｂ)は(Ａ)に示す色材量計数部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図５】ビデオデータへの色材量予測値データの付加位置の一例を示す概略図である。
【図６】ビデオデータへの色材量予測値データの付加位置の他の例を示す概略図である。
【図７】ビデオデータへの色材量予測値データの付加位置の他の例を示す概略図である。
【図８】ビデオデータへの色材量予測値データの付加位置の他の例を示す概略図である。
【図９】(Ａ)は使用色材量予測結果の一例、(Ｂ)は(Ａ)の結果に基づく定着目標温度の推移の一例を各々示す線図である。
【図１０】(Ａ)は色材量計数部の構成の他の例を示すブロック図、(Ｂ)は(Ａ)に示す色材量計数部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１１】ビデオデータ出力部の構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】画像サイズよりも小さい用紙がセットされた場合の有効なビデオデータの出力期間を示す概念図である。
【図１３】図１１のビデオデータ出力部の動作を説明するタイミングチャートである。
【図１４】定着温度制御の他の例を説明するための線図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。画像形成装置１０は本発明に係る画像処理装置として機能する装置制御部１２を備えている。装置制御部１２はマイクロコンピュータを含んで構成され、ＣＰＵ１４、メモリ１６、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)やフラッシュメモリ等から成り画像形成装置１０の各部の動作を制御するための装置制御プログラム(図示省略)を記憶する不揮発性の記憶部１８、及び、通信回線４６を介してホストＰＣ４８に接続された通信Ｉ／Ｆ(インタフェース)部２０を備えている。装置制御部１２は用紙上に形成すべき画像を表す画像データをホストＰＣ４８から通信回線４６を介して受信する。また装置制御部１２には画像処理回路２２及びデータ出力回路２４も設けられている(詳細は後述)。
【００２５】
また、画像形成装置１０には原稿読取部２６、画像メモリ２８、操作パネル３０及び画像形成部３２が設けられており、これらは装置制御部１２に各々接続されている。原稿読取部２６はセットされた原稿の画像を読み取り、この読み取りによって得られた画像データを装置制御部１２へ出力する。画像メモリ２８には、装置制御部１２がホストＰＣ４８から受信した画像データや、原稿読取部２６から装置制御部１２に入力された画像データが記憶される。操作パネル３０は、ＬＣＤ等から成り各種情報を表示する表示部３０Ａと、複数のキーを備え利用者による情報入力操作を受け付ける操作受付部３０Ｂを含んで構成されており、表示部３０Ａへの情報表示は装置制御部１２によって制御され、利用者によって入力されて操作受付部３０Ｂによって受け付けられた情報は装置制御部１２に入力される。
【００２６】
また画像形成部３２は、装置制御部１２から入力された画像データが表す画像を、色材としてのトナーを用いて電子写真方式により形成し、用紙上に転写・定着させる構成であり、画像形成ユニット３４、走査露光部３６、用紙供給部３８、定着部４０及びトナー補給部４２が設けられている。画像形成ユニット３４は感光体を備えており、感光体の周囲に、感光体を帯電させる帯電部、感光体上に形成された静電潜像をトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器、感光体上に形成されたトナー像を用紙へ転写する転写部、及び、感光体上を除電及び清掃する除電清掃部が順に設けられて構成されている。
【００２７】
なお、より詳しくは、装置制御部１２から画像形成部３２へはＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像データが入力され、画像形成部３２は、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像データが表すＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像を、色材としてのＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色のトナーを用いて電子写真方式により各々形成すると共に、形成したＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像を重ね合わせた画像を形成する。このように、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像を重ね合わせた画像を形成することは、画像形成ユニット３４をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色に対応して４個設け、各画像形成ユニット３４で形成したＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像を重ね合わせるか、或いは、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の現像器を備えた１個の画像形成ユニット３４でＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像を順次形成して重ね合わせることで実現される。
【００２８】
また、走査露光部３６は半導体レーザやＬＥＤ等から成る露光光源を備え、露光光源から射出される露光光を、装置制御部１２から入力された画像データに応じて変調し、画像形成ユニット３４の感光体上に照射させることで、感光体上に静電潜像を形成させる。なお、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色に対応して画像形成ユニット３４が４個設けられている場合、走査露光部３６としては、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色に対応する４個の露光光源を備え、個々の露光光源から射出される露光光を、互いに異なる色の画像データに応じて変調し、互いに異なる画像形成ユニット３４の感光体上に照射させる構成が採用される。また、画像形成ユニット３４が１個のみ設けられている場合、走査露光部３６としては、単一の露光光源から射出される露光光をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像データに応じて順に変調し、画像形成ユニット３４の感光体上に照射させる構成が採用される。
【００２９】
用紙供給部３８は、用紙装填部に装填された用紙を引き出して画像形成ユニット３４の転写部へ搬送する。定着部４０は、定着器、定着器の温度を検出する温度センサ、ヒータ等から成り定着器を加熱する加熱部、温度センサによって検出された温度とＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎の使用色材量予測値(後述)に基づいて、加熱部による定着器の加熱を制御する制御部を備えており、画像形成ユニット３４の転写部によってトナー像が転写された用紙を加熱し、トナーを溶融させることで用紙上に画像を定着させる。またトナー補給部４２は、画像形成ユニット３４の現像器内に貯留されている現像剤のトナー濃度が予め設定された範囲内となるように、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎の使用色材量予測値(後述)に基づいて、トナー貯留部に貯留されているトナーを現像器内へ補給する。
【００３０】
装置制御部１２に設けられた画像処理回路２２は、画像メモリ２８に記憶された画像データに対して予め設定された画像処理を行うことで、画像形成部３２へ出力するための画像データを生成して画像メモリ２８に再度格納する処理を行う回路であり、図２に示すように、入力された画像データに対してＲＧＢ→ＣＭＹＫへの色空間変換やスクリーン処理、ガンマ補正等の予め設定された画像処理を行う画像処理部５２、画像処理部５２による画像処理を経た画像データを圧縮する画像圧縮部５４、画像メモリ２８に記憶された画像データを画像処理部５２へ転送すると共に、画像圧縮部５４から出力された圧縮データを画像メモリ２８に再度格納するＤＭＡＣ(Direct Memory Access controller)５６を備えている。
【００３１】
なお、画像処理回路２２における画像処理は、当該画像処理によって生成された画像データが装置制御部１２から画像形成部３２へ出力されるよりも前で、かつ装置制御部１２から画像形成部３２への前記画像データの出力と非同期のタイミングで実行される。このように、画像処理回路２２は請求項２に記載の画像処理手段の一例である。
【００３２】
また画像処理部５２の画像データ出力側には色材量計数部５８が接続されている。色材量計数部５８は、画像処理回路２２における画像処理と同期したタイミング(すなわち装置制御部１２から画像形成部３２へ画像データが出力されるよりも前で、かつ装置制御部１２から画像形成部３２への画像データの出力と非同期のタイミング)で、画像処理部５２による画像処理を経た画像データ(画像形成部３２へ出力される圧縮前の画像データ)に基づき、画像形成部３２による画像形成での使用色材量の予測値(使用トナー量の予測値)として、画像データが表す画像の各画素毎の濃度値を、画像データが表す画像を複数の領域に分割したときの個々の分割領域毎かつＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎に積算し、演算した分割領域毎の使用色材量の予測値をＤＭＡＣ５６経由で画像メモリ２８に格納する処理を行う。
【００３３】
例えば分割領域として、装置制御部１２から画像形成部３２への画像データの出力順に沿った１ライン(画像形成部３２における画像形成の主走査方向に沿った１ライン)を適用した色材量計数部５８は、例として図４(Ａ)に示すように、加算器６０とＦＦ６２とで構成される。なお、色材量計数部５８は本発明に係る演算手段の一例であり、特に、図４(Ａ)に示した色材量計数部５８は請求項５に記載の演算手段の一例である。
【００３４】
また、装置制御部１２に設けられたデータ出力回路２４は、画像メモリ２８に記憶された画像データ及び分割領域毎の使用色材量の予測値を装置制御部１２から画像形成部３２へ出力する処理を行う回路であり、図３に示すように、入力された圧縮データを元の画像データへ伸長してビデオデータ出力部７２へ出力する伸長部６６、画像メモリ２８に記憶された画像データを伸長部６６へ転送するＤＭＡＣ６８、画像メモリ２８に記憶された分割領域毎の使用色材量の予測値をビデオデータ出力部７２へ転送するＤＭＡＣ７０、及び、伸長部６６から入力された画像データに、ＤＭＡＣ７０によって転送された分割領域毎の使用色材量の予測値を付加し、ビデオデータとして画像形成部３２へ出力するビデオデータ出力部７２を備えている。
【００３５】
なお、データ出力回路２４による画像データ(ビデオデータ)の出力は、画像形成部３２における画像形成と同期したタイミングで行われる。このように、データ出力回路２４は請求項１等に記載の出力手段の一例である。
【００３６】
次に本実施形態の作用を説明する。電子写真方式で画像を形成するにあたり、用紙に転写した画像(トナー像)を溶融定着させるために必要なエネルギーは、用紙に画像として付着しているトナーの量が増加するに従って増大する。従来、画像形成装置の定着器の目標温度としては、実際に定着を行う画像におけるトナーの量に拘わらず、全画素が最大濃度のベタ画像(付着トナー量が最大の画像)であってもトナーの溶融定着が可能な温度が固定的に設定されていたが、画像形成装置に対する消費電力量低減のニーズの高まりに伴い、実際に定着を行う画像におけるトナーの量に応じて定着器の目標温度を変化させる制御を行うことが検討されている。
【００３７】
画像形成での使用トナー量を検知する技術としては、例えば特許文献１に記載の技術があるが、この種の技術は１頁分の画像全体での使用トナー量を検知するものであるのに対し、用紙上の付着トナー量は画像中の各位置で偏りがあり、また付着トナー量の偏りの程度は画像毎に相違しているので、画像全体での使用トナー量の検知結果に基づいて定着器の目標温度を設定したとすると、画像中の一部の領域で定着不良等が生ずる可能性がある。また、この種の技術は画像形成部への画像データの出力と並行して使用トナー量の検知を行うので、使用トナー量の検知が画像形成部への画像データの出力が完了したタイミングで終了することになり、使用トナー量の検知結果に基づいて定着器の温度を制御することはタイミング的に困難である。
【００３８】
なお、画像形成での使用トナー量の検知結果は、現像器へのトナーの補給におけるトナー補給量の演算等にも用いられるが、上記のように、画像形成部への画像データの出力が完了した後に使用トナー量の検知結果が通知される場合、画像形成部の現像器におけるトナー消費に対してトナー補給部によるトナーの補給もタイミング的に遅れることになる。このため、現像器内に貯留されているトナーを或る程度消費したとしても現像器内に貯留されている現像剤のトナー濃度の大幅が低下が生じないように、現像器内に一定量以上の現像剤を貯留しておく必要もあり、現像器の小型化、ひいては画像形成装置の筐体の小型化を阻害する要因にもなっている。
【００３９】
このため、本実施形態では、以下で説明するように、色材量計数部５８により、装置制御部１２から画像形成部３２へ画像データが出力されるよりも前で、かつ装置制御部１２から画像形成部３２への画像データの出力と非同期のタイミングで、画像の個々の分割領域毎(例えば画像１ライン毎)に使用色材量の予測値を演算し、データ出力回路２４により、使用色材量の予測値を画像データに付加したビデオデータを画像形成部３２へ出力している。
【００４０】
以下、まず図４(Ｂ)を参照して色材量計数部５８の作用を説明する。色材量計数部５８にはクロック信号CLK(図４(Ｂ)参照)が入力され、色材量計数部５８の加算器６０及びＦＦ６２はクロック信号CLKに同期して動作する。加算器６０の２個のデータ入力端の一方には画像処理部５２から出力された画像データDATAが１画素毎に入力され、加算器６０の２個のデータ入力端の他方には加算器６０の出力データが入力される。また、加算器６０には画像データDATAとして有効なデータが入力されている期間ハイレベルとなるデータ有効信号DATA_ENも入力され、加算器６０はデータ有効信号DATA_ENがハイレベルの期間、２個のデータ入力端に入力されたデータの値を加算し、加算結果をカウント値LINE_COUNTとして出力する。
【００４１】
また、ＦＦ６２には、画像データDATAとして画像の１ラインの末尾のデータが入力されたときにハイレベルとなるライン終了信号LINE_ENDが入力される。ＦＦ６２は、ライン終了信号LINE_ENDに対して１周期遅れてレベルが変化する信号を生成し、生成した信号を、画像１ラインの使用色材量の予測値の演算(濃度値の積算)が終了したことを表す計数終了信号LINE_COUNT_ENDとして出力すると共に、カウント値LINE_COUNTの初期化(値を０にリセットする)を指示するカウント値初期化信号COUNT_INITIALIZEとして加算器６０のリセット端子へ出力する。
【００４２】
上記構成により、データ有効信号DATA_ENがハイレベルになると、加算器６０は画像データDATAとして入力された各画素の濃度値の積算を開始する。また、画像データDATAとして画像の１ラインの末尾のデータが入力されると、次の周期に計数終了信号LINE_COUNT_END及びカウント値初期化信号COUNT_INITIALIZEが各々ハイレベルとなることで、カウント値LINE_COUNTが計数対象ラインの濃度値の積算結果(すなわち使用色材量の予測値)であることが示されると共に、カウント値LINE_COUNTが０にリセットされる。
【００４３】
これにより、装置制御部１２から画像形成部３２へ画像データが出力されるよりも前のタイミングで、使用色材量の予測値(濃度値の積算値)が画像の１ライン毎に演算される。また、上記はＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋのうちの何れか１色についての処理であるが、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像データが色材量計数部５８に順次入力されることで、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色について、使用色材量の予測値(濃度値の積算値)が画像の１ライン毎に演算される。そして、画像の１ライン毎かつＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎に演算された使用色材量の予測値(濃度値の積算値)はＤＭＡＣ５６経由で画像メモリ２８に順次格納される。
【００４４】
次にデータ出力回路２４の作用を説明する。データ出力回路２４のビデオデータ出力部７２は、画像処理回路２２による画像処理が完了し、画像形成部３２へ出力する画像データが画像メモリ２８に格納されている状態(この状態では色材量計数部５８によって画像の１ライン毎かつＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎の使用色材量の予測値(濃度値の積算値)も画像メモリ２８に格納されている)で、画像形成部３２の画像形成ユニット３４が準備完了状態であることを確認すると、ＤＭＡＣ６８によって画像メモリ２８から伸長部６６へ画像データを順に転送させると共に、画像メモリ２８に格納されている１ライン毎かつＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎の使用色材量の予測値を、伸長部６６から入力された画像データに使用色材量の予測値を付加するタイミングでＤＭＡＣ６８によって画像メモリ２８から転送させ、転送された使用色材量の予測値を画像データに付加し、画像形成部３２へビデオデータとして出力する。
【００４５】
例として図５等に示すように、本実施形態に係るビデオデータ出力部７２は、画像形成部３２へ出力するビデオデータとして、１ライン分の画像データの先頭に画像１ラインの使用色材量の予測値を付加したビデオデータを出力する。ここで、図５に示すように、或るラインの画像データの先頭には同一のラインの使用色材量の予測値を付加するようにしてもよいが、これに限られるものではなく、例えば図６に示すように、画像データの出力に先立ってｎライン分の使用色材量の予測値を出力することで、ｉライン目の画像データの先頭にｉ＋ｎライン目の使用色材量の予測値を付加・出力するようにしてもよいし、例えば図７に示すように、使用色材量の予測値の出力に先立ってｎライン分の画像データを出力することで、ｉライン目の画像データの先頭にｉ−ｎライン目の使用色材量の予測値を付加・出力するようにしてもよいし、例えば図８に示すように、ｉライン目の画像データの先頭にｉ＋ｎライン目及びｉ−ｎライン目の使用色材量の予測値を各々付加・出力するようにしてもよい(図６〜８はｎ＝２の場合を各々示すが、ｎは１以上の整数であればよい)。
【００４６】
データ出力回路２４が出力するビデオデータを図５〜８に示す編成の何れにするかは、画像形成部３２において画像中のラインｉの画像形成を行うタイミングと、画像形成部３２においてラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングと、のずれに応じて選択することができる。内容は後述するが、画像形成部３２は、装置制御部１２から入力されたビデオデータに含まれる１ライン毎の使用色材量の予測値に基づき、定着部４０が、画像の各部分における付着トナー量に応じて定着器の温度を時々刻々変化させる制御を行う。
【００４７】
ここで、定着器は用紙搬送路に沿って画像形成ユニット３４よりも用紙搬送方向下流側に位置しており、定着器によって定着処理が行われるタイミングは画像形成ユニット３４で画像形成が行われるタイミングよりも後であるが、その時間差は画像形成ユニット３４の構成(画像形成ユニット３４が４個設けられた構成か画像形成ユニット３４は１個で現像器が４個設けられた構成か)や、画像形成ユニット３４と定着器との距離、用紙の搬送速度によって変化する。
【００４８】
また、定着器の温度が目標温度よりも低い場合に、定着器の加熱を開始してから定着器の温度が目標温度迄上昇する迄には時間が掛かり、定着器の温度が目標温度よりも高い場合にも、定着器の加熱を停止してから定着器の温度が目標温度迄低下する迄にも時間が掛かる。従って、定着器の温度を時々刻々変化させる制御を行う場合、実際に定着処理が開始される前に使用色材量の予測値を複数ライン分先読みし、使用色材量の予測値を先読みした複数ラインについて定着処理が行われる期間内の各時刻における定着器の目標温度を決定しておく必要がある。
【００４９】
このように、ラインｉの画像形成タイミングと、ラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングと、が同時かずれているか、及び、両タイミングがずれている場合のずれの大きさは、画像形成部３２の構成に依存する。従って、画像形成部３２が、上記両タイミングが同時又はほぼ同時となる構成であれば、データ出力回路２４が出力するビデオデータの編成として図５に示す編成が採用される。
【００５０】
また画像形成部３２が、ラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングがラインｉの画像形成タイミングよりも先に到来する構成であれば、データ出力回路２４が出力するビデオデータの編成として図６に示す編成が採用され、両タイミングのずれの大きさに応じてｎの値(図６に示す「余裕分」)が設定される。また、画像形成部３２が、ラインｉの画像形成タイミングがラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングよりも先に到来する構成であれば、データ出力回路２４が出力するビデオデータの編成として図７に示す編成が採用され、両タイミングのずれの大きさに応じてｎの値(図７に示す「余裕分」)が設定される。
【００５１】
上記のように、ラインｉの画像形成タイミングと、ラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングと、がずれている場合に、図６又は図７に示す編成のビデオデータを出力することで、画像形成部３２が画像データ又は使用色材量の予測値をメモリ等に一旦記憶させる必要が無くなるので、画像形成部３２の構成の簡略化が実現される。
【００５２】
また、画像形成部３２が、使用色材量の予測値を定着器の温度制御以外の制御(例えばトナー補給部４２によるトナー補給量の決定)にも使用する構成であり、両制御によってラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングが相違し、かつラインｉの画像形成タイミングとも相違している構成である場合には、データ出力回路２４が出力するビデオデータの編成として、図８に示すように、１ライン分の画像データに複数の使用色材量の予測値(互いに異なるラインの使用色材量の予測値)を付加した編成が採用され、
個々の制御毎に、ラインｉの画像形成タイミングと、ラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングと、のずれの大きさに応じてｎの値が設定される。
【００５３】
なお、図６〜図８に示す編成のビデオデータを出力するデータ出力回路２４は請求項３に記載の出力手段の一例であり、特に図８に示す編成のビデオデータを出力するデータ出力回路２４は請求項４に記載の出力手段の一例である。
【００５４】
また、図８は使用色材量の予測値を使用する両制御のうちの一方については、ラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングがラインｉの画像形成タイミングよりも早く、他方については、ラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングがラインｉの画像形成タイミングよりも遅い場合であるが、両制御共にラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングがラインｉの画像形成タイミングよりも早くてもよいし、両制御共にラインｉの使用色材量の予測値が使用(参照)されるタイミングがラインｉの画像形成タイミングよりも遅くてもよい。
【００５５】
また、１ライン分の画像データの先頭に使用色材量の予測値を付加したビデオデータを出力することに代えて、１ライン分の画像データの末尾に使用色材量の予測値を付加したビデオデータを出力するようにしてもよい。
【００５６】
続いて、使用色材量の予測値を用いた定着器の温度制御について説明する。前述のように、従来の画像形成装置では、定着器の目標温度として、全画素が最大濃度のベタ画像(付着トナー量が最大の画像)でもトナーの溶融定着が可能な温度が固定的に設定され、例えば図９(Ｂ)に「従来制御での定着器の温度」と表記して示すように、定着器の温度が常に目標温度に一致するように制御される。これに対し、本実施形態に係る定着部４０は、装置制御部１２から画像形成部３２に入力されたビデオデータに含まれる１ライン毎の使用色材量の予測値に基づき、定着処理中の各時刻における溶融定着対象のトナー量を演算し、定着処理中の各時刻における溶融定着対象のトナー量に応じて、例えば図９(Ｂ)に「ライン単位の色材量予測値に基づく目標定着温度の推移」と表記して示すように、定着処理中の各時刻における定着器の目標温度を事前に決定する。
【００５７】
具体的には、まず入力されたビデオデータから１ライン毎の使用色材量の予測値を抽出し、抽出した１ライン毎の使用色材量の予測値(画素毎の濃度値の１ライン毎の積算値)を１ライン毎の使用トナー量へ換算する。次に、定着器による定着処理では同時に複数ライン分の領域が加熱されるので、定着処理中の各時刻毎に、各時刻に加熱される複数ラインのＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の使用トナー量を全て加算することで、溶融定着対象のトナー量を各時刻毎に各々演算する。そして、各時刻毎の溶融定着対象のトナー量から定着器の目標温度を各時刻毎に求めた後に、定着器の目標温度の変化の傾きが、定着器のヒータをオンした際の定着器の温度の上昇速度及び定着器のヒータをオフした際の定着器の温度の低下速度に相当する傾き以下となるように、定着器の各時刻毎の目標温度を必要に応じて修正する。
【００５８】
これにより、例えば図９(Ａ)に示す１ライン毎の使用色材量の予測値から、図９(Ｂ)に「ライン単位の色材量予測値に基づく目標定着温度の推移」と表記して示す定着処理中の各時刻毎の目標温度が得られる。そして、この各時刻毎の目標温度に基づいて定着処理中の各時刻に定着器のヒータをオンオフすることで、定着処理中の各時刻における定着器の温度が、定着不良等が生じない最低の温度で推移するように制御され、従来の画像形成装置と比較して、定着処理に要する消費電力量が図９(Ｂ)に斜線で示す領域に相当する分だけ削減される。
【００５９】
なお、従来の定着温度の他の制御として、定着器に用紙が接触している期間中は、定着器を全画素が最大濃度のベタ画像でもトナーの溶融定着が可能な温度以上に維持する一方、定着器に用紙が接触していない期間中は、定着器を予め設定された最低温度以上に維持する制御も知られているが、使用色材量の予測値に基づく定着温度制御は、定着器に用紙が接触している期間中にも、各時刻における溶融定着対象のトナー量に応じて目標温度を変化させるので、上記他の制御と比較しても定着処理に要する消費電力量が削減される。
【００６０】
トナー補給部４２による使用色材量の予測値を用いたトナー補給については詳細な説明を省略するが、入力されたビデオデータから抽出した１ライン毎の使用色材量の予測値(画素毎の濃度値の１ライン毎の積算値)を１ライン毎の使用トナー量へ換算し、換算後の使用トナー量に基づき画像形成ユニット３４による画像形成と並行して現像器へのトナーの補給を行うことで、現像器内の現像剤のトナー濃度の変動が抑制される。これにより、現像器内の現像剤のトナー濃度の変動抑制を目的として、現像器内に一定量以上の現像剤を貯留しておく必要がなくなる。
【００６１】
次に本発明の他の態様を説明する。図４(Ａ)に示す色材量計数部５８は、分割領域の一例である１ライン毎に使用色材量の予測値を演算する構成であるが、分割領域は１ラインに限られるものではなく、複数ラインでもよいし、画像データの出力順に沿ったＸ方向(第１方向)及びＸ方向に交差するＹ方向(第２方向)に各々複数画素から成るブロックであってもよく、色材量計数部は複数ライン毎、或いはブロック毎に使用色材量の予測値を演算する構成であってもよい。例として図１０(Ａ)には、ブロック毎に使用色材量の予測値を演算する構成の色材量計数部７４を示す。
【００６２】
図１０(Ａ)に示す色材量計数部７４は加算器６０とブロックコントローラ７６を備え、ブロックコントローラ７６にはメモリ７８が接続されている。色材量計数部７４にはクロック信号CLK(図１０(Ｂ)参照)が入力され、色材量計数部７４の加算器６０及びブロックコントローラ７６はクロック信号CLKに同期して動作する。加算器６０の２個のデータ入力端の一方には画像データDATAが１画素毎に入力され、加算器６０の２個のデータ入力端の他方には加算器６０の出力データ(カウント値BLOCK_COUNT)が入力される。また、加算器６０にはデータ有効信号DATA_ENも入力されると共に、ブロックコントローラ７６からブロック開始信号BLOCK_START及びカウント初期値INITIALIZE_VALUEも入力される。加算器６０はデータ有効信号DATA_ENがハイレベルの期間加算を行うが、ブロック開始信号BLOCK_STARTがハイレベルの場合、画像データDATAをカウント初期値INITIALIZE_VALUEに加算し、加算結果を次の周期にカウント値BLOCK_COUNTとして出力し、ブロック開始信号BLOCK_STARTがローレベルの場合には、画像データDATAをカウント値BLOCK_COUNTに加算した結果を次の周期にカウント値BLOCK_COUNTとして出力する
ブロックコントローラ７６には、データ有効信号DATA_EN、カウント値BLOCK_COUNT、ブロックのＸ方向サイズBLOCK_X及びブロックのＹ方向サイズBLOCK_Yが各々入力される。図１０(Ｂ)には、ブロックのＸ方向サイズBLOCK_X＝２(画素)でブロックのＹ方向サイズBLOCK_Y＝２(画素)の場合を示すが、ブロックコントローラ７６は、データ有効信号DATA_ENがローレベルの間はブロック開始信号BLOCK_STARTをハイレベルに維持し、データ有効信号DATA_ENがローレベルからハイレベルに変化した場合、ブロック開始信号BLOCK_STARTを次の１周期ハイレベルに維持した後にローレベルへ切り替えることで、Ｘ方向に沿って１番目のブロック内の画素の濃度値の積算を開始させ、以後、(BLOCK_X−１)周期おきにブロック開始信号BLOCK_STARTを１周期だけハイレベルにすることで、Ｘ方向に沿って２番目以降の各ブロック内の濃度値の積算を順に行わせる。
【００６３】
また、ブロックコントローラ７６は、Ｘ方向に沿った各ブロック毎にカウント値BLOCK_COUNTをメモリ７８に記憶させており(初期値＝０)、ブロック開始信号BLOCK_STARTを１周期だけハイレベルにしてＸ方向に沿ってｉ番目のブロック内の画素の濃度値の積算を開始させる際には、メモリ７８に記憶されているｉ番目のブロックのカウント値BLOCK_COUNTをカウント初期値INITIALIZE_VALUEとして加算器６０へ出力すると共に、ブロック開始信号BLOCK_STARTをハイレベルにした周期に加算器６０から出力されるカウント値BLOCK_COUNTをｉ−１番目のブロックのカウント値BLOCK_COUNTとしてメモリ７８に上書き記憶させる。更に、ブロックコントローラ７６は、ブロック内の濃度値の積算を行ったライン数を計数しており、ブロック内の最終ライン(ブロック内のBLOCK_Y番目のライン)の濃度値の積算を行う期間には、カウント値BLOCK_COUNTとして何れかのブロック内の画素の濃度値の積算結果(すなわち使用色材量の予測値)が出力される周期に計数終了信号BLOCK_COUNT_ENDをハイレベルにし、メモリ７８に記憶されている各ブロックのカウント値BLOCK_COUNTを前記期間の最後に０へリセットする。
【００６４】
これにより、装置制御部１２から画像形成部３２へ画像データが出力されるよりも前のタイミングで、色材量計数部７４により、使用色材量の予測値(濃度値の積算値)が画像の各ブロック毎に演算される。また、上記はＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋのうちの何れか１色についての処理であるが、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像データが色材量計数部７４に順次入力されることで、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色について、使用色材量の予測値(濃度値の積算値)が画像の各ブロック毎に演算される。そして、画像の各ブロック毎かつＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎に演算された使用色材量の予測値はＤＭＡＣ５６経由で画像メモリ２８に順次格納される。なお、上述した色材量計数部７４は請求項６に記載の演算手段の一例である。
【００６５】
また、画像形成部３２による用紙への画像形成に際し、例えば図１２に示すように、画像データが表す画像よりも小さいサイズの用紙が用紙装填部にセットされることがある。この場合、トナーの無駄な消費を抑制すると共に装置の故障等の発生を防止するために、画像データが表す画像のうち用紙から逸脱する範囲は画像として形成しないことが望ましい。但し、用紙装填部にセットされた用紙のサイズが判明するのは用紙装填部から用紙を引き出して搬送するタイミングであるのに対し、このタイミングは、使用色材量の予測値は既に演算済みで、装置制御部１２から画像形成部３２へビデオデータが出力されるタイミングであるので、用紙のサイズが画像データが表す画像のサイズより小さいことが判明し、用紙から逸脱するために画像として形成しない範囲が生じたとしても、色材量計数部５８や色材量計数部７４が演算済みの使用色材量の予測値を補正することは困難である。
【００６６】
上記を考慮すると、データ出力回路２４のビデオデータ出力部を図１１に示す構成とすることで、用紙のサイズが画像データが表す画像のサイズより小さいことが判明した場合に、用紙から逸脱する範囲が画像として形成されないように画像データを変更すると共に、使用色材量の予測値を補正したビデオデータを出力する機能をビデオデータ出力部に付加することが好ましい。
【００６７】
図１１に示すビデオデータ出力部８０は、タイミング制御部８２と色材量計数部８４を備えている。ビデオデータ出力部８０は、用紙のサイズが画像データが表す画像のサイズより小さいことが判明した場合、用紙のＸ方向サイズLINE_SIZE、Ｙ方向サイズPAGE_SIZEに加え、画像データが表す画像のうち用紙から逸脱する領域(マスク領域)のうち、左端側領域の幅(画素数)LEFT_MASK_SIZE、右端側領域の幅(画素数)RIGHT_MASK_SIZE、上端側領域の幅(画素数)TOP_MASK_SIZE、及び、下端側領域の幅(画素数)BOTTOM_MASK_SIZE(図１２参照)として０よりも大きい値が画像形成部３２から各々通知され、通知された各値はタイミング制御部８２に各々入力される。
【００６８】
またタイミング制御部８２には、画像形成部３２から水平同期信号HSYNC及び垂直同期信号VSYNCも入力される。また、タイミング制御部８２は画像データの読み出しを指示するデータ読出信号DATA_READを伸長部６６(図３参照)へ出力し、この信号に応じて伸長部６６から出力された画像データDATAが入力される。更に、タイミング制御部８２は画像メモリ２８からの１ライン分の使用色材量の予測値の読み出しを指示するカウント値読出信号COUNT_DATA_READをＤＭＡＣ７０へ出力し、この信号に応じてＤＭＡＣ７０から出力されたカウント値(１ライン分の使用色材量の予測値)COUNT_DATAが入力される。また、色材量計数部８４はタイミング制御部８２から入力された値を積算すると共に、積算値を使用色材量LINE_TONER_COUNTとして保持する積算回路である。
【００６９】
タイミング制御部８２は、上端側領域の幅TOP_MASK_SIZE及び下端側領域の幅BOTTOM_MASK_SIZEとして０よりも大きい値が画像形成部３２から通知された場合、上端側領域に対応するライン及び下端側領域に対応するラインのビデオデータを出力する期間には、出力するビデオデータに含まれる使用色材量の予測値及び各画素の濃度値を全て０に書き換えて出力する。
【００７０】
また、タイミング制御部８２は、上端側領域及び下端側領域に対応しないラインのビデオデータを出力する期間には、画像データの１ライン毎に、ビデオデータVIDEO_DATAとして、まずＤＭＡＣ７０から入力されたカウント値(１ライン分の使用色材量の予測値)COUNT_DATAを出力した後、伸長部６６から入力された１ライン分の画像データDATAを順に出力するが、左端側領域の幅LEFT_MASK_SIZE及び右端側領域の幅RIGHT_MASK_SIZEとして０よりも大きい値が画像形成部３２から通知された場合、出力するビデオデータのうち左端側領域又は右端側領域に属する各画素の濃度値を全て０に書き換えて出力する。例として図１３には、用紙のＸ方向サイズLINE_SIZE＝５(画素)、左端側領域の幅LEFT_MASK_SIZE＝１(画素)、右端側領域の幅RIGHT_MASK_SIZE＝１(画素)で、ビデオデータのうち各ラインの両端１画素の濃度値が０に書き換えられて出力された例が示されている。
【００７１】
また、タイミング制御部８２はビデオデータVIDEO_DATAとして出力した各画素の濃度値を色材量計数部８４へも出力し、色材量計数部８４はタイミング制御部８２から入力された各画素の濃度値を使用色材量LINE_TONER_COUNTへ順に積算する。タイミング制御部８２は、１ライン分のビデオデータVIDEO_DATAの出力が終了する度に、色材量計数部８４に保持されている使用色材量LINE_TONER_COUNTを読み出し、ビデオデータVIDEO_DATAとして出力したそのラインの使用色材量の予測値と比較する。
【００７２】
ここで、左端側領域又は右端側領域に属する各画素の濃度値を書き換えていない場合、使用色材量LINE_TONER_COUNTは出力した使用色材量の予測値と一致するが、左端側領域又は右端側領域に属する各画素の濃度値を書き換えた場合、使用色材量LINE_TONER_COUNTは出力した使用色材量の予測値よりも小さい値となる(図１３の例では、出力した使用色材量の予測値＝(0E)Hに対し、使用色材量LINE_TONER_COUNT＝(09)Hとなっている(なお( )Hは括弧内の値が16進数であることを表す))。この値の差は、ビデオデータVIDEO_DATAとして既に出力した使用色材量の予測値の誤差に相当する。このため、タイミング制御部８２は、出力した使用色材量の予測値と使用色材量LINE_TONER_COUNTとの差分を演算し、演算した差分が０でない場合は、次のラインの使用色材量の予測値から演算した差分を減算した値を次のラインの使用色材量として出力する。例えば図１３の例では、出力した使用色材量の予測値と使用色材量LINE_TONER_COUNTとの差分＝(0E)H−(09)H＝(05)Hを、次のラインの使用色材量の予測値＝(5E)Hから減算することで、次のラインの使用色材量の予測値として(59)Hを出力している。
【００７３】
これにより、ビデオデータVIDEO_DATAとして画像形成部３２へ出力する使用色材量の予測値が早期により正確な値に補正されるので、画像データが表す画像よりも小さいサイズの用紙がセットされた場合に、使用色材量の予測値を用いて画像形成部３２で行われる制御の精度が低下することが防止される。図１１に示したビデオデータ出力部８０を含むデータ出力回路２４は、請求項１(より詳しくは請求項７)に記載の出力手段の一例である。なお、色材量計数部８４でビデオデータVIDEO_DATAとして出力した各画素の濃度値を積算することに代えて、タイミング制御部８２が濃度値を０に書き換えた画素の書き換え前の濃度値を色材量計数部８４で積算するようにしてもよい。この場合、積算値とビデオデータVIDEO_DATAとして出力したそのラインの使用色材量の予測値との差分を演算することなく、次のラインの使用色材量の予測値から積算値を減算することで、使用色材量の予測値の補正が実現される。
【００７４】
なお、上記では色材量計数部５８又は色材量計数部７４で演算された使用色材量の予測値を画像データと別に画像メモリ２８に格納する態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像圧縮部５４における圧縮方式が無損失の可逆圧縮であれば、色材量計数部７４で演算された使用色材量の予測値を付加した画像データを画像圧縮部５４に入力することで、使用色材量の予測値を、画像データと一体に圧縮させ、画像メモリ２８へ格納させるようにしてもよい。この場合、データ出力回路２４のうち、図３に示した画像メモリ２８からＤＭＡＣ７０を経てビデオデータ出力部７２へ至る使用色材量の予測値の出力経路が不要となり、データ出力回路２４の構成が簡単になる。
【００７５】
また、上記では使用色材量の予測値として、画像データの各画素の濃度値を積算した値を用いていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成部３２における追跡パターン(機種名やシリアルナンバ等の情報をコード化したコード化情報を、予め設定された色(例えばイエロー)かつ微小なサイズのパターンの組み合わせで表し、画像の一部の領域に付加されている追跡パターンから上記の情報を判別可能なように或る周期で画像に繰り返し付加されるパターン)の形成や濃度調整用のパッチの形成に応じて使用色材量の予測値を補正し、補正後の値を画像形成部へ出力するようにしてもよい。これにより、画像形成部へ出力する使用色材量の予測値の精度が向上する。なお、追跡パターンの形成や濃度調整用のパッチの形成に応じた使用色材量の予測値の補正は、画像形成部側で行うようにしてもよい。
【００７６】
また、使用色材量の予測値に基づく定着温度制御は、図９に示したように、定着処理中の各時刻における溶融定着対象のトナー量に応じて、定着処理中の各時刻における定着器の目標温度を事前に決定し、各時刻における定着器の温度がその時刻における目標温度に一致するように制御するものに限られるものでなく、使用色材量の予測値に応じて定着器の加熱量を増減させる制御を適用するようにしてもよい。
【００７７】
具体的には、例えば定着処理中の各時刻における溶融定着対象のトナー量が図１４(Ａ)に示すように推移する場合、図１４(Ｂ)に示すように、定着器の加熱量を、用紙の温度上昇や用紙からの熱の放散で消費される熱量に相当する必要最小加熱量と、溶融定着対象のトナー量の最大値に対応する最大加熱量と、の間で、溶融定着対象のトナー量の変化に応じて(例えば溶融定着対象のトナー量に比例するように)変化させる。なお、図１４(Ｂ)に示す加熱量のパターンでは、ヒータによる加熱による温度変化が定着器の表面に及ぶ迄の時間差を考慮すると共に、用紙の或る部分が定着器表面に接触するときには、前記或る部分に付着している溶融定着対象のトナー量に応じた加熱が完了しているように、定着処理が開始される(用紙が定着器に接触する)タイミングよりも予め設定した時間だけ前のタイミングで定着器の加熱を開始している。これにより、定着器の表面は図１４(Ｃ)に示す加熱量のパターンで加熱され、定着温度は図１４(Ｄ)に示す変化を示すことになり、定着処理に要する消費電力量が削減される。
【００７８】
更に、上記ではＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の画像データが色材量計数部５８又は色材量計数部７４に画像単位で順に入力され(いわゆる面順次)、使用色材量の予測値の演算をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎に順に行う態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、Ｃ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色の濃度値が色材量計数部５８に画素単位で順に入力される(いわゆる点順次)態様であっても、色材量計数部５８又は色材量計数部７４をＣ,Ｍ,Ｙ,Ｋ各色毎の使用色材量の予測値の演算を並行して行う構成とすることで適用可能である。
【００７９】
また、上記では画像形成部として、色材としてトナーを用い電子写真方式により画像を形成する構成の画像形成部３２を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成部が、例えばインクジェット方式等の他の画像形成方式で画像を形成する構成である場合にも適用可能である。
【００８０】
また、上記では本発明を電子回路(色材量計数部５８又は色材量計数部７４と、データ出力回路２４)によって実現する態様を説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、コンピュータがプログラムを実行することで実現することも可能である。この態様におけるプログラムは請求項９に記載の画像処理プログラムの一例である。また、上記態様におけるプログラムは、コンピュータの記憶部に予め記憶（インストール）しておいてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されている形態で提供することも可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  画像形成装置
１２  装置制御部
２２  画像処理回路
２４  データ出力回路
２８  画像メモリ
３２  画像形成部
３４  画像形成ユニット
４０  定着部
４２  トナー補給部
５８  色材量計数部
６０  加算器
６２  ＦＦ
７２  ビデオデータ出力部
７４  色材量計数部
７６  ブロックコントローラ
８０  ビデオデータ出力部
８２  タイミング制御部
８４  色材量計数部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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